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Darmkrebs: Neue Diagnostik zur Früherkennung

Mittels einer neuen, spektroskopischen Methode, die an der Ruhr-Universität Bochum entwickelt wurde, soll die Früherkennung von Krebs auf mikroskopischer Ebene erleichtert werden. Neu ist, dass keine Färbung des Gewebes mehr nötig ist. Somit können die Proben in Zukunft automatisch als krankes oder gesundes Gewebe erkannt werden.

Die herkömmliche Beurteilung unter dem Mikroskop geschieht meist erst in einem fortgeschrittenen Stadium und liefert bekannterweise keine Informationen über die molekularen Ursachen eines Tumors. Die Spektrale Histopathologie (SHP)-Methode hingegen detektiert auch diese – insbesondere Proteinveränderungen. Marker wie Fluoreszenzfarbstoffe sind nicht mehr nötig und Veränderungen können schon in frühen Stadien aufgedeckt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass mit Hilfe von Lichtleitern auch das direkte Gewebe - ohne vorherige Anfertigung dünner Schnitte – analysiert werden kann. Diese Methode könnte zukünftig direkt in der Klinik, zum Beispiel beim Endoskopieren, angewandt werden.

Die SHP funktioniert, indem ortsaufgelöste Vibrationsspektren des Gewebes mit einem Infrarot- oder Raman-Mikroskop aufgezeichnet werden. Ein Vibrationsspektrum reflektiert den Zustand aller Proteine im Gewebe an der gemessenen Stelle. Bei Veränderungen wandelt sich das Spektrum. Jedes Spektrum ist so charakteristisch für eine Proteinveränderung wie ein Fingerabdruck für einen Menschen. Für ein Gewebebild werden rund zehn Millionen Infrarot-Spektren aufgenommen und mit einer aufwendig angelegten Datenbank abgeglichen, um zur Diagnose zu finden. Bei Vergleichen der SHP-Ergebnisse mit klassischen immunohistochemischen Verfahren, stimmten die Ergebnisse überein. Sensitivität und Spezifität der SHP liegen bereits bei über 95 Prozent.

Originalpublikationen:

Spectral Histopathology of colon cancer tissue sections by Raman imaging with 532 nm excitation provides label free annotation of lymphocytes, erythrocytes and proliferating nuclei of cancer cells
K. Gerwert et al.; Analyst, DOI: 10.1039/C3AN00370A; 2013

Immunohistochemistry, histopathology and infrared spectral histopathology of colon cancer tissue sections
K. Gerwert et al.; Journal of Biophotonics, DOI: 10.1002/jbio.201200132; 2013